專利名稱：交通信息檢測(cè)方法、系統(tǒng)及磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及交通檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種交通信息檢測(cè)方法、系統(tǒng)及磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
目前城市道路交通供需的不平衡逐漸成為各城市共同面臨的嚴(yán)重問(wèn)題，城市交通的壓力日益沉重，嚴(yán)重制約了城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此通過(guò)發(fā)展智能交通技術(shù)可以改善這一問(wèn)題，其中確保精準(zhǔn)的基礎(chǔ)交通數(shù)據(jù)的采集，如速度、流量等是智能交通的關(guān)鍵?，F(xiàn)有技術(shù)中在進(jìn)行交通信息采集時(shí)，通常在路面以下埋設(shè)地感線圈，檢測(cè)機(jī)動(dòng)車通過(guò)時(shí)線圈周圍磁場(chǎng)的變化來(lái)獲得車輛信息。但是，由于地感線圈體積龐大，埋置地感線圈時(shí)需要切割路面，且地感線圈的使用壽命短，維護(hù)成本高；同時(shí)為了與控制端進(jìn)行通信，還需要開(kāi)槽引線，進(jìn)行復(fù)雜的施工，由此對(duì)路面造成破壞，影響了車道的使用壽命。另外，現(xiàn)有的交通信息檢測(cè)手段還包括視頻監(jiān)控，微波雷達(dá)檢測(cè)等，但上述這些檢測(cè)方法都具有設(shè)備維護(hù)成本高，維護(hù)不便，并且易受到環(huán)境影響，系統(tǒng)穩(wěn)定性差的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種交通信息檢測(cè)方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有交通信息檢測(cè)方式施工復(fù)雜，對(duì)路面破壞較大，且維護(hù)成本高的問(wèn)題。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了如下技術(shù)方案一種交通信息檢測(cè)方法，應(yīng)用于至少包括兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)基站的系統(tǒng)中，所述兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)平行于車道方向間隔設(shè)置，所述方法包括將所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)獲得的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大；當(dāng)車輛駛過(guò)所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)，對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得包含車輛駛過(guò)的時(shí)刻信息的采樣信號(hào)；運(yùn)行數(shù)字信號(hào)處理算法去除所述采樣信號(hào)中的干擾，得到交通信息特征值；將所述交通信息特征值傳輸?shù)剿龌?，以使所述基站根?jù)所述交通信息特征值對(duì)交通信息進(jìn)行檢測(cè)。車輛駛過(guò)所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)前，還包括磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)上電后，初始化所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)中的單片機(jī)模塊、射頻模塊、 磁敏傳感器模塊和濾波放大模塊；磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)啟射頻模塊，接收所述基站廣播的時(shí)鐘同步命令，并根據(jù)所述時(shí)鐘同步命令進(jìn)行時(shí)鐘同步。還包括磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)啟節(jié)點(diǎn)定時(shí)器，所述節(jié)點(diǎn)定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期小于所述基站內(nèi)設(shè)置的基站定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期；關(guān)閉所述射頻模塊，使所述單片機(jī)模塊進(jìn)入睡眠狀態(tài)；
當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)定時(shí)器到達(dá)計(jì)時(shí)周期時(shí)，開(kāi)啟所述射頻模塊，返回執(zhí)行所述接收基站廣播的時(shí)鐘同步命令。所述將磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大具體為通過(guò)所述濾波放大模塊中的放大電路和隔直濾波電路對(duì)所述磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大；所述將磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大后，還包括將所述放大后的磁敏傳感信號(hào)輸入所述濾波放大模塊中的比較電路，生成脈沖信號(hào)； 將所述脈沖信號(hào)輸入所述單片機(jī)模塊的I/O接口，使所述單片機(jī)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)，并開(kāi)啟所述射頻模塊；所述對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣具體為通過(guò)所述單片機(jī)模塊內(nèi)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣。所述根據(jù)所述采樣信號(hào)對(duì)交通信息進(jìn)行檢測(cè)包括對(duì)車輛車速進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)車流量進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)車輛行駛方向進(jìn)行檢測(cè)、或?qū)嚨勒加寐蔬M(jìn)行檢測(cè)。一種交通信息檢測(cè)系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)和一基站，所述兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)平行于車道方向間隔設(shè)置，其中，所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，用于將獲得的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大，當(dāng)車輛駛過(guò)所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)，對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得包含車輛駛過(guò)的時(shí)刻信息的采樣信號(hào)，運(yùn)行數(shù)字信號(hào)處理算法去除所述采樣信號(hào)中的干擾，得到交通信息特征值，將所述交通信息特征值傳輸?shù)剿龌?；所述基站，用于根?jù)所述交通信息特征值對(duì)交通信息進(jìn)行檢測(cè)。所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)包括單片機(jī)模塊、射頻模塊、磁敏傳感器模塊和濾波放大模塊；所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，還用于在上電后，初始化所述單片機(jī)模塊、射頻模塊、磁敏傳感器模塊和濾波放大模塊，開(kāi)啟所述射頻模塊，接收所述基站廣播的時(shí)鐘同步命令，并根據(jù)所述時(shí)鐘同步命令進(jìn)行時(shí)鐘同步。所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，還用于開(kāi)啟節(jié)點(diǎn)定時(shí)器，所述節(jié)點(diǎn)定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期小于所述基站內(nèi)設(shè)置的基站定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期，關(guān)閉所述射頻模塊，使所述單片機(jī)模塊進(jìn)入睡眠狀態(tài)，當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)定時(shí)器到達(dá)計(jì)時(shí)周期時(shí)，開(kāi)啟所述射頻模塊，返回執(zhí)行所述接收基站廣播的時(shí)鐘同步命令。所述濾波放大模塊中包括放大電路、隔直電路和比較電路，所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，具體用于通過(guò)所述濾波放大模塊中的放大電路和隔直濾波電路對(duì)所述磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大；所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，還用于將所述放大后的磁敏傳感信號(hào)輸入所述濾波放大模塊中的比較電路，生成脈沖信號(hào)，將所述脈沖信號(hào)輸入所述單片機(jī)的I/O接口，使所述單片機(jī)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)，并開(kāi)啟所述射頻模塊；所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，具體用于通過(guò)所述單片機(jī)模塊內(nèi)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣。所述基站，具體用于根據(jù)所述采樣信號(hào)對(duì)車輛車速、車流量、車輛行駛方向、或車道占用率進(jìn)行檢測(cè)。
一種磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，包括磁敏傳感器模塊、濾波放大模塊、單片機(jī)模塊、和射頻模塊，所述磁敏傳感器模塊，用于獲得磁敏傳感信號(hào)；所述濾波放大模塊，用于將所述磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大；所述單片機(jī)模塊，用于當(dāng)車輛駛過(guò)所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)，對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得包含車輛駛過(guò)的時(shí)刻信息的采樣信號(hào)，運(yùn)行數(shù)字信號(hào)處理算法去除所述采樣信號(hào)中的干擾，得到交通信息特征值；所述射頻模塊，用于將所述交通信息特征值傳輸?shù)剿龌荆允顾龌靖鶕?jù)所述交通信息特征值對(duì)交通信息進(jìn)行檢測(cè)。還包括初始化模塊，用于磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)上電后，初始化所述單片機(jī)模塊、射頻模塊、磁敏傳感器模塊和濾波放大模塊；所述射頻模塊，還用于在開(kāi)啟后接收所述基站廣播的時(shí)鐘同步命令，并根據(jù)所述時(shí)鐘同步命令進(jìn)行時(shí)鐘同步。還包括定時(shí)器模塊，用于開(kāi)啟節(jié)點(diǎn)定時(shí)器，所述節(jié)點(diǎn)定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期小于所述基站內(nèi)設(shè)置的基站定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期；所述射頻模塊，還用于在開(kāi)啟所述節(jié)點(diǎn)定時(shí)器后關(guān)閉，并使所述單片機(jī)模塊進(jìn)入睡眠狀態(tài)，以及在所述節(jié)點(diǎn)定時(shí)器到達(dá)計(jì)時(shí)周期時(shí)開(kāi)啟，并返回執(zhí)行所述接收基站廣播的時(shí)鐘同步命令。濾波放大模塊包括放大電路、隔直濾波電路和比較電路，所述濾波放大模塊，具體用于通過(guò)所述濾波放大模塊中的放大電路和隔直濾波電路對(duì)所述磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大；所述濾波放大模塊，還用于將所述放大后的磁敏傳感信號(hào)輸入所述濾波放大模塊中的比較電路，生成脈沖信號(hào)，將所述脈沖信號(hào)輸入所述單片機(jī)的I/O接口，使所述單片機(jī)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)；所述射頻模塊，還用于在所述單片機(jī)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)后開(kāi)啟；所述單片機(jī)模塊，具體用于通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣。由上述實(shí)施例可以看出，本申請(qǐng)實(shí)施例至少包括兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)基站，其中兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)平行于車道方向間隔設(shè)置，將磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)獲得的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大，當(dāng)車輛駛過(guò)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)，對(duì)濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得包含車輛駛過(guò)的時(shí)刻信息的采樣信號(hào)，運(yùn)行數(shù)字信號(hào)處理算法去除采樣信號(hào)中的干擾，得到交通信息特征值，將交通信息特征值傳輸?shù)交?，以使基站根?jù)交通信息特征值對(duì)交通信息進(jìn)行檢測(cè)。本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)設(shè)置磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)與基站進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)交通信息檢測(cè)，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)路面破壞不大，因此施工方便，便于維護(hù)；并且通過(guò)設(shè)置定時(shí)器周期性關(guān)閉、打開(kāi)單片機(jī)模塊的采樣功能和射頻模塊，可以降低系統(tǒng)的功耗，使得系統(tǒng)可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，對(duì)交通信息進(jìn)行檢測(cè)。


為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖IA為本申請(qǐng)交通信息檢測(cè)方法的第一實(shí)施例流程圖；圖IB為兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)基站進(jìn)行通信的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A為本申請(qǐng)交通信息檢測(cè)方法的第二實(shí)施例流程圖；圖2B為基站對(duì)單一車道上的交通信息進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2C為基站對(duì)車道斷面上的交通信息進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2D為車輛未駛過(guò)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)的磁敏傳感信號(hào)示意圖；圖2E為車輛駛過(guò)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)的磁敏傳感信號(hào)示意圖；圖3為本申請(qǐng)交通信息檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施例框圖；圖4為本申請(qǐng)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)第一實(shí)施例框圖；圖5為本申請(qǐng)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)第二實(shí)施例框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明如下實(shí)施例提供了一種交通信息檢測(cè)方法、系統(tǒng)及磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)。在進(jìn)行交通信息檢測(cè)時(shí)，至少需要兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)基站，其中磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)平行于車道方向間隔設(shè)置。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，并使本發(fā)明實(shí)施例的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。參見(jiàn)圖1A，為本申請(qǐng)交通信息檢測(cè)方法的第一實(shí)施例流程圖步驟101 磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)獲得磁敏傳感信號(hào)。本申請(qǐng)實(shí)施例中，在與車道平行的方向上按照一定的長(zhǎng)度間隔設(shè)置磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，在車道旁的控制箱中放置與磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)通信的基站。其中，磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)可以由磁敏傳感器模塊、濾波放大模塊、單片機(jī)模塊和射頻模塊組成；基站可以由單片機(jī)模塊和射頻模塊組成。進(jìn)一步，濾波放大模塊可以包括放大電路、隔直濾波電路和比較電路。參見(jiàn)圖1B，為兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)基站進(jìn)行通信的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)之間優(yōu)選以2米間隔進(jìn)行設(shè)置。步驟102 將磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大。其中，通過(guò)濾波放大模塊中的放大電路和隔直濾波電路對(duì)所述磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大。磁敏傳感信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波放大后，可以輸入單片機(jī)模塊的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC)接口， 供單片機(jī)模塊進(jìn)行采樣；進(jìn)一步，也可以將濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)分為兩路信號(hào)，其中一路信號(hào)接入單片機(jī)模塊的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC)接口，供單片機(jī)模塊進(jìn)行采樣，另一路信號(hào)可以接入比較電路的輸入端，比較電路的輸出端與單片機(jī)模塊的I/O接口相連，用于向單片機(jī)模塊發(fā)送脈沖信號(hào)，以觸發(fā)單片機(jī)模塊從睡眠狀態(tài)進(jìn)入工作狀態(tài)。步驟103 當(dāng)車輛駛過(guò)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)，對(duì)濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得包含車輛駛過(guò)的時(shí)刻信息的采樣信號(hào)。
單片機(jī)模塊內(nèi)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器對(duì)濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行A/D采樣，采樣頻率優(yōu)選為IKHz。步驟104 運(yùn)行數(shù)字信號(hào)處理算法去除采樣信號(hào)中的干擾，得到交通信息特征值。步驟105 將交通信息特征值傳輸?shù)交?，以使基站根?jù)交通信息特征值對(duì)交通信息進(jìn)行檢測(cè)?；靖鶕?jù)交通信息特征值對(duì)交通信息進(jìn)行的檢測(cè)包括對(duì)車輛車速進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)車流量進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)車輛行駛方向進(jìn)行檢測(cè)、或?qū)嚨勒加寐蔬M(jìn)行檢測(cè)。參見(jiàn)圖2A，為本申請(qǐng)交通信息檢測(cè)方法的第二實(shí)施例流程圖步驟201 磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)上電后，初始化磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)中的單片機(jī)模塊、射頻模塊、磁敏傳感器模塊和濾波放大模塊。本申請(qǐng)實(shí)施例應(yīng)用在車道上時(shí)，以典型的包含兩個(gè)車道的車道為例，在每個(gè)車道上都分別按照一定的長(zhǎng)度間隔設(shè)置磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，每個(gè)車道上設(shè)置的磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)的連線與車道平行，優(yōu)選的，磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)以2米間隔埋入路面上所打的孔中；同時(shí)，在車道旁的控制箱中設(shè)置基站。其中，基站可以與單一車道的磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)通信，實(shí)現(xiàn)單一車道上的交通信息檢測(cè)，也可以與所有車道上的磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)通信，實(shí)現(xiàn)車道斷面上的交通信息采集。參見(jiàn)圖2B，為基站對(duì)單一車道上的交通信息進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖；參見(jiàn)圖 2C，為基站對(duì)車道斷面上的交通信息進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)可以由磁敏傳感器模塊、濾波放大模塊、單片機(jī)模塊和射頻模塊組成；基站可以由單片機(jī)模塊和射頻模塊組成。進(jìn)一步，濾波放大模塊可以包括放大電路、隔直濾波電路和比較電路；射頻模塊中還可以包括功率放大電路，以保證與基站通信時(shí)，信號(hào)可以在一定距離內(nèi)傳輸。具體的，磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)中的單片機(jī)模塊可以采用16位單片機(jī)作為主控芯片；射頻模塊可以采用射頻收發(fā)芯片作為核心芯片，其工作頻段優(yōu)選為433MHz ；傳感器模塊可以采用GMR傳感器；基站內(nèi)的單片機(jī)模塊也可以采用16位單片機(jī)作為主控芯片，射頻模塊可以采用射頻收發(fā)芯片作為核心芯片，其工作頻段也優(yōu)選為433MHz。步驟202 磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)啟射頻模塊，接收基站廣播的時(shí)鐘同步命令，并根據(jù)時(shí)鐘同步命令進(jìn)行時(shí)鐘同步。磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)在上電完成對(duì)各個(gè)模塊的初始化后，開(kāi)啟射頻模塊與基站進(jìn)行通信；同時(shí)，基站上電并完成單片機(jī)模塊和射頻模塊的初始化后，基站設(shè)置定時(shí)周期，并開(kāi)啟基站定時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，然后通過(guò)無(wú)線信道以廣播的方式向磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)鐘同步命令。磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)射頻模塊接收到時(shí)鐘同步命令后，根據(jù)該時(shí)鐘同步命令進(jìn)行時(shí)鐘同步。進(jìn)行時(shí)鐘同步可以避免各個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘因?yàn)榫д竦钠贫Р?，提高交通信息檢測(cè)的準(zhǔn)確性。步驟203 磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)啟節(jié)點(diǎn)定時(shí)器，并關(guān)閉射頻模塊，該節(jié)點(diǎn)定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期小于基站內(nèi)設(shè)置的基站定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期。磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行時(shí)鐘同步后，關(guān)閉射頻模塊，由此使單片機(jī)模塊進(jìn)入低功耗的睡眠狀態(tài)。其中，節(jié)點(diǎn)定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期小于基站內(nèi)設(shè)置的基站定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期，以使在基站定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期內(nèi)沒(méi)有車輛駛過(guò)時(shí)，磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)可以從睡眠狀態(tài)喚醒，開(kāi)啟射頻模塊，監(jiān)聽(tīng)信道，等待接收基站發(fā)送的時(shí)鐘同步命令。
步驟204 單片機(jī)模塊進(jìn)入睡眠狀態(tài)。步驟205 判斷節(jié)點(diǎn)定時(shí)器是否到達(dá)計(jì)時(shí)周期，若是，則返回步驟202 ；否則，執(zhí)行步驟206。步驟206 磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)獲得磁敏傳感信號(hào)。參見(jiàn)圖2D，為車輛未駛過(guò)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)的磁敏傳感信號(hào)示意圖，參見(jiàn)圖2E， 為車輛駛過(guò)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)的磁敏傳感信號(hào)示意圖。由此可知，當(dāng)車輛駛過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，所生成的磁敏傳感信號(hào)的波動(dòng)較大。步驟207 通過(guò)濾波放大模塊中的放大電路和隔直濾波電路對(duì)磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大。濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)分為兩路信號(hào)，其中一路信號(hào)接入單片機(jī)模塊的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC)接口，供單片機(jī)模塊進(jìn)行采樣，另一路信號(hào)可以接入比較電路的輸入端，比較電路的輸出端與單片機(jī)模塊的I/O接口相連，用于向單片機(jī)模塊發(fā)送脈沖信號(hào)。步驟208 當(dāng)車輛駛過(guò)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)，將放大后的磁敏傳感信號(hào)輸入濾波放大模塊中的比較電路，生成脈沖信號(hào)。由于車輛駛過(guò)時(shí)，磁敏傳感信號(hào)的波動(dòng)較大，因此經(jīng)過(guò)放大濾波后的磁敏傳感信號(hào)的幅值將大于比較電路設(shè)定的閾值，由此觸發(fā)比較電路輸出脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)用于使單片機(jī)模塊從睡眠狀態(tài)進(jìn)入工作狀態(tài)。步驟209 將脈沖信號(hào)輸入單片機(jī)的I/O接口，使單片機(jī)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)，并開(kāi)啟射頻模塊。步驟210 通過(guò)單片機(jī)模塊內(nèi)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器對(duì)濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得包含車輛駛過(guò)的時(shí)刻信息的采樣信號(hào)。單片機(jī)模塊內(nèi)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器對(duì)濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行A/D采樣，采樣頻率優(yōu)選為ΙΚΗζ。參見(jiàn)圖2E可知，車輛駛過(guò)兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的磁敏傳感信號(hào)的波形相似，因此可以將兩個(gè)信號(hào)峰值之間的時(shí)間差作為車輛駛過(guò)兩個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的時(shí)間差。 另外，為了計(jì)算結(jié)果的精確性，除了上述通過(guò)峰值獲得時(shí)間差的方式外，還可以通過(guò)運(yùn)行數(shù)字信號(hào)處理算法采用其它方式得到時(shí)間差，對(duì)此本申請(qǐng)實(shí)施例不進(jìn)行限制。步驟211 運(yùn)行數(shù)字信號(hào)處理算法去除采樣信號(hào)中的干擾，得到交通信息特征值。交通信息特征值實(shí)際上就是為了實(shí)現(xiàn)方便檢測(cè)車速、行駛方向等交通信息的目的，在車輛經(jīng)過(guò)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)所獲得的幾個(gè)特別的時(shí)刻信息。例如，結(jié)合圖2E，這幾個(gè)特別的時(shí)刻可以包括第一個(gè)波峰幅值的20%所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，第一個(gè)波峰幅值的80%所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，第一個(gè)波峰對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，波峰的最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，信號(hào)回復(fù)到平穩(wěn)狀態(tài)(即車輛駛離磁敏傳感器節(jié)點(diǎn))的時(shí)刻等等。在根據(jù)交通信息特征值進(jìn)行取值時(shí)，例如，可以采用如下比較方式1)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)被周期性喚醒后，首先采集到一定時(shí)間內(nèi)的背景磁場(chǎng)強(qiáng)度均值，當(dāng)后續(xù)采集到的磁敏傳感信號(hào)的強(qiáng)度值大于該均值一定閾值時(shí)，則可認(rèn)為有車輛駛過(guò)；2)進(jìn)行持續(xù)比較，若在獲得某一磁敏傳感信號(hào)的最大值后，持續(xù)10個(gè)采樣點(diǎn)(比如，采樣率為IKHz情況下)的值都沒(méi)有超過(guò)該最大值，則認(rèn)為該最大值及該最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為第一波峰幅值及其到來(lái)的時(shí)刻；
3)進(jìn)行持續(xù)比較，若獲得某一磁敏傳感信號(hào)的最大值后持續(xù)500個(gè)采樣點(diǎn)(比如， 采樣率為IKHz情況下)的值沒(méi)有超過(guò)該最大值，則認(rèn)為最大值及該最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為波峰的最大值及其到來(lái)時(shí)刻；需要說(shuō)明的是，持續(xù)比較的采樣點(diǎn)數(shù)可以根據(jù)采樣頻率進(jìn)行調(diào)整，對(duì)此本申請(qǐng)實(shí)施例不進(jìn)行限制；4)當(dāng)磁敏傳感信號(hào)的強(qiáng)度值第一次低于背景磁場(chǎng)強(qiáng)度的均值的時(shí)刻，則認(rèn)為是車輛已經(jīng)駛離的時(shí)刻。步驟212 將交通信息特征值通過(guò)射頻模塊傳輸?shù)交尽纹瑱C(jī)模塊可以從去除干擾后的采樣信號(hào)中獲得相應(yīng)的時(shí)間數(shù)據(jù)，并將該時(shí)間數(shù)據(jù)通過(guò)射頻模塊打包后傳輸?shù)交?。步驟213 基站根據(jù)交通信息特征值對(duì)交通信息進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)行駛速度，基站接收到時(shí)間數(shù)據(jù)后，計(jì)算時(shí)間差，通過(guò)兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)之間的間隔除以時(shí)間差即可得到車輛的行駛速度。對(duì)于行駛方向，假設(shè)車道南北走向，磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)1設(shè)置在靠南一側(cè)，磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)2設(shè)置在靠北一側(cè)，兩個(gè)磁敏傳感器所上報(bào)的車輛到達(dá)時(shí)刻分別為tl，t2，則若tl > t2，判定車輛先經(jīng)過(guò)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)2，行駛方向?yàn)橛杀敝聊?，反之，若tl < t2，則判定車輛先經(jīng)過(guò)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)1，行駛方向?yàn)橛赡现帘?。?duì)于不同車道方向，其檢測(cè)原理不變。對(duì)于流量統(tǒng)計(jì)，在磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)中設(shè)置不同的時(shí)間起點(diǎn)和終點(diǎn)，假設(shè)時(shí)間起點(diǎn)時(shí)刻的流量置零，在終點(diǎn)時(shí)刻到來(lái)之前，每檢測(cè)到一輛車輛到來(lái)，則流量加1 ；根據(jù)不同的起點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí)刻則可以測(cè)得一定時(shí)間間隔內(nèi)的交通流量，例如，1小時(shí)內(nèi)的交通流量，1日交通流量，1年交通流量，1小時(shí)平均交通流量，日平均交通流量等。對(duì)于車道占有率，以單個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)為一個(gè)斷面，在觀測(cè)時(shí)間段T內(nèi)，每次車輛經(jīng)過(guò)，則運(yùn)行數(shù)字信號(hào)處理算法，檢測(cè)到車輛通過(guò)這個(gè)斷面所用的時(shí)間、(i = 1,2, 3... η, η是在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)通過(guò)的車輛總數(shù))，那么在該觀測(cè)時(shí)間段內(nèi)的車道占有率按照下
式進(jìn)行計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種交通信息檢測(cè)方法，其特征在于，應(yīng)用于至少包括兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)基站的系統(tǒng)中，所述兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)平行于車道方向間隔設(shè)置，所述方法包括將所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)獲得的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大；當(dāng)車輛駛過(guò)所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)，對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得包含車輛駛過(guò)的時(shí)刻信息的采樣信號(hào)；運(yùn)行數(shù)字信號(hào)處理算法去除所述采樣信號(hào)中的干擾，得到交通信息特征值； 將所述交通信息特征值傳輸?shù)剿龌?，以使所述基站根?jù)所述交通信息特征值對(duì)交通信息進(jìn)行檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)獲得的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大前，還包括磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)上電后，初始化所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)中的單片機(jī)模塊、射頻模塊、磁敏傳感器模塊和濾波放大模塊；磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)啟射頻模塊，接收所述基站廣播的時(shí)鐘同步命令，并根據(jù)所述時(shí)鐘同步命令進(jìn)行時(shí)鐘同步。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)開(kāi)啟節(jié)點(diǎn)定時(shí)器，所述節(jié)點(diǎn)定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期小于所述基站內(nèi)設(shè)置的基站定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期；關(guān)閉所述射頻模塊，使所述單片機(jī)模塊進(jìn)入睡眠狀態(tài)；當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)定時(shí)器到達(dá)計(jì)時(shí)周期時(shí)，開(kāi)啟所述射頻模塊，返回執(zhí)行所述接收基站廣播的時(shí)鐘同步命令。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述將磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大具體為通過(guò)所述濾波放大模塊中的放大電路和隔直濾波電路對(duì)所述磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大；所述將磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大后，還包括將所述放大后的磁敏傳感信號(hào)輸入所述濾波放大模塊中的比較電路，生成脈沖信號(hào)； 將所述脈沖信號(hào)輸入所述單片機(jī)模塊的I/O接口，使所述單片機(jī)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)， 并開(kāi)啟所述射頻模塊；所述對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣具體為通過(guò)所述單片機(jī)模塊內(nèi)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述采樣信號(hào)對(duì)交通信息進(jìn)行檢測(cè)包括對(duì)車輛車速進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)車流量進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)車輛行駛方向進(jìn)行檢測(cè)、或?qū)嚨勒加寐蔬M(jìn)行檢測(cè)。
6.一種交通信息檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括至少兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)和一基站，所述兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)平行于車道方向間隔設(shè)置，其中，所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，用于將獲得的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大，當(dāng)車輛駛過(guò)所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)，對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得包含車輛駛過(guò)的時(shí)刻信息的采樣信號(hào)，運(yùn)行數(shù)字信號(hào)處理算法去除所述采樣信號(hào)中的干擾，得到交通信息特征值，將所述交通信息特征值傳輸?shù)剿龌荆凰龌?，用于根?jù)所述交通信息特征值對(duì)交通信息進(jìn)行檢測(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)包括單片機(jī)模塊、 射頻模塊、磁敏傳感器模塊和濾波放大模塊；所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，還用于在上電后，初始化所述單片機(jī)模塊、射頻模塊、磁敏傳感器模塊和濾波放大模塊，開(kāi)啟所述射頻模塊，接收所述基站廣播的時(shí)鐘同步命令，并根據(jù)所述時(shí)鐘同步命令進(jìn)行時(shí)鐘同步。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，還用于開(kāi)啟節(jié)點(diǎn)定時(shí)器，所述節(jié)點(diǎn)定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期小于所述基站內(nèi)設(shè)置的基站定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期，關(guān)閉所述射頻模塊，使所述單片機(jī)模塊進(jìn)入睡眠狀態(tài)，當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)定時(shí)器到達(dá)計(jì)時(shí)周期時(shí)，開(kāi)啟所述射頻模塊，返回執(zhí)行所述接收基站廣播的時(shí)鐘同步命令。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波放大模塊中包括放大電路、隔直電路和比較電路，所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，具體用于通過(guò)所述濾波放大模塊中的放大電路和隔直濾波電路對(duì)所述磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大；所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，還用于將所述放大后的磁敏傳感信號(hào)輸入所述濾波放大模塊中的比較電路，生成脈沖信號(hào)，將所述脈沖信號(hào)輸入所述單片機(jī)的I/O接口，使所述單片機(jī)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)，并開(kāi)啟所述射頻模塊；所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，具體用于通過(guò)所述單片機(jī)模塊內(nèi)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基站，具體用于根據(jù)所述采樣信號(hào)對(duì)車輛車速、車流量、車輛行駛方向、或車道占用率進(jìn)行檢測(cè)。
11.一種磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于，包括磁敏傳感器模塊、濾波放大模塊、單片機(jī)模塊、和射頻模塊，所述磁敏傳感器模塊，用于獲得磁敏傳感信號(hào)； 所述濾波放大模塊，用于將所述磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大； 所述單片機(jī)模塊，用于當(dāng)車輛駛過(guò)所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)，對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得包含車輛駛過(guò)的時(shí)刻信息的采樣信號(hào)，運(yùn)行數(shù)字信號(hào)處理算法去除所述采樣信號(hào)中的干擾，得到交通信息特征值；所述射頻模塊，用于將所述交通信息特征值傳輸?shù)剿龌?，以使所述基站根?jù)所述交通信息特征值對(duì)交通信息進(jìn)行檢測(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括初始化模塊，用于磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)上電后，初始化所述單片機(jī)模塊、射頻模塊、磁敏傳感器模塊和濾波放大模塊；所述射頻模塊，還用于在開(kāi)啟后接收所述基站廣播的時(shí)鐘同步命令，并根據(jù)所述時(shí)鐘同步命令進(jìn)行時(shí)鐘同步。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括定時(shí)器模塊，用于開(kāi)啟節(jié)點(diǎn)定時(shí)器，所述節(jié)點(diǎn)定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期小于所述基站內(nèi)設(shè)置的基站定時(shí)器的計(jì)時(shí)周期；所述射頻模塊，還用于在開(kāi)啟所述節(jié)點(diǎn)定時(shí)器后關(guān)閉，并使所述單片機(jī)模塊進(jìn)入睡眠狀態(tài)，以及在所述節(jié)點(diǎn)定時(shí)器到達(dá)計(jì)時(shí)周期時(shí)開(kāi)啟，并返回執(zhí)行所述接收基站廣播的時(shí)鐘同步命令。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的磁敏傳感器模塊，其特征在于，濾波放大模塊包括放大電路、隔直濾波電路和比較電路，所述濾波放大模塊，具體用于通過(guò)所述濾波放大模塊中的放大電路和隔直濾波電路對(duì)所述磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大；所述濾波放大模塊，還用于將所述放大后的磁敏傳感信號(hào)輸入所述濾波放大模塊中的比較電路，生成脈沖信號(hào)，將所述脈沖信號(hào)輸入所述單片機(jī)的I/O接口，使所述單片機(jī)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)；所述射頻模塊，還用于在所述單片機(jī)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)后開(kāi)啟； 所述單片機(jī)模塊，具體用于通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣。
全文摘要
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種交通信息檢測(cè)方法、系統(tǒng)及磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用于至少包括兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)基站的系統(tǒng)中，兩個(gè)磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)平行于車道方向間隔設(shè)置，該方法包括將磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)獲得的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行濾波放大；當(dāng)車輛駛過(guò)所述磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)，對(duì)所述濾波放大后的磁敏傳感信號(hào)進(jìn)行采樣，獲得包含車輛駛過(guò)的時(shí)刻信息的采樣信號(hào)；運(yùn)行數(shù)字信號(hào)處理算法去除所述采樣信號(hào)中的干擾，得到交通信息特征值；將所述交通信息特征值傳輸?shù)剿龌?，以使所述基站根?jù)所述交通信息特征值對(duì)交通信息進(jìn)行檢測(cè)。本申請(qǐng)通過(guò)設(shè)置磁敏傳感器節(jié)點(diǎn)與基站進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)交通信息檢測(cè)，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)路面破壞不大，因此施工方便，便于維護(hù)。
文檔編號(hào)G08G1/042GK102542809SQ20101060135
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者于禾, 向文芳, 國(guó)薇, 曹紅兵, 朱健, 趙顯忠, 鄧遂 申請(qǐng)人:感知物聯(lián)網(wǎng)集團(tuán)(無(wú)錫)有限公司, 無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院